JP3801713B2

JP3801713B2 - 電気部品用ソケット

Info

Publication number: JP3801713B2
Application number: JP01786897A
Authority: JP
Inventors: 久男大島
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 1997-01-16
Filing date: 1997-01-16
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2017-01-16
Also published as: JPH10199646A; KR19980070504A; US6042409A; US6280218B1; KR100329144B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置（以下「ＩＣパッケージ」という）等の電気部品を着脱自在に保持する電気部品用ソケットの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のものとしては、例えば特公平３ー６６７８７号公報に記載されたようなものがある。
【０００３】
ここでの「電気部品」であるＩＣパッケージは、多数のＩＣリードが下面から突設され、これらリードが縦列Ｙと横列Ｘとに格子状に配列されている。
【０００４】
一方、このＩＣパッケージを保持して電気的接続を図る「電気部品用ソケット」であるＩＣソケットは、外形が方形の絶縁材で構成され、基板の上面にカバーが横移動可能に重合されている。
【０００５】
このカバーには、上記のＩＣリードの格子状配列に対応する多数のＩＣリード挿通孔を有し、これらＩＣリード挿通孔群が平行四辺形を呈し、この縦列Ｙと横列Ｘの方向が、カバーの外形の各辺に対して４５度傾いている。
【０００６】
また、基板には、上記ＩＣリード及びＩＣリード挿通孔群に対応した格子状配列の多数のコンタクト群を有している。
【０００７】
カバーを格子状配列の一方の対角線方向に沿って移動させると、このカバーに搭載されたＩＣパッケージも移動され、その各ＩＣリードとコンタクトとが離接されることとなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のものにあっては、ＩＣリードに対して離接するコンタクトの変位量等を確保するため、カバーの方形の外形に対して、ＩＣリード挿通孔群を４５度傾けるようにしていることから、カバー、ひいては装置全体が大型化してしまうという問題がある。
【０００９】
そこで、この発明は、コンタクトピンの変位量等を確保しつつ、小型化を可能とした電気部品用ソケットを提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、コンタクトピンが配設されたソケット本体上に、前記コンタクトピンを変位させる移動部材が移動自在に配設され、又、該移動部材を移動させるための作動手段を備え、該作動手段により、前記移動部材を移動させて前記コンタクトピンを変位させることにより、電気部品の端子が前記コンタクトピンと非圧接状態で挿入され、前記移動部材が元の位置に復帰されて前記コンタクトピンの変位が解除されることにより、前記電気部品の端子に前記コンタクトピンの接触部を接触させて電気的に接続させるようにした電気部品用ソケットであって、前記移動部材は、押圧部を有し、前記コンタクトピンには、一方の挟持片と他方の挟持片とからなり、該各挟持片に前記接触部が形成された弾性変形可能な一対の挟持片が設けられ、前記一方の挟持片は、平板状の挟持片本体の上下方向に沿う側縁に沿って上方へ前記接触部が突設されると共に、前記挟持片本体の前記上下方向に沿う側縁における前記接触部より下側の部位から前記押圧部によって押圧される被押圧部が突設され、前記押圧部により前記被押圧部が押圧されると、前記一方の挟持片の挟持片本体が捻られ、前記一方の挟持片の接触部が回動して、前記一方の挟持片の接触部が前記他方の挟持片の接触部から遠ざかる方向に変位するように構成した電気部品用ソケットとしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記一方の挟持片の前記平板状の挟持片本体と前記他方の挟持片の平板状の挟持片本体とが、平面視でハの字状になるように設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記電気部品の端子は略球状であることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
［発明の実施の形態１］
図１乃至図９には、この発明の実施の形態１を示す。
【００１７】
まず構成を説明すると、図中符号１１は、「電気部品用ソケット」としてのＩＣソケットで、このＩＣソケット１１は、「電気部品」であるＩＣパッケージ１２の性能試験を行うために、このＩＣパッケージ１２の「端子」としての半田ボール１２ｂと、測定器（テスター）のプリント配線板（図示省略）との電気的接続を図るものである。
【００１８】
このＩＣパッケージ１２は、図９に示すように、パッケージ本体１２ａの下面から多数の半田ボール１２ｂが突出し、これら半田ボール１２ｂは、縦列Ｙと横列Ｘとに格子状に配列されている。この実施の形態では、このＩＣパッケージ１２は、厚みが１．４ｍｍ、一辺が１２ｍｍ、半田ボール１２ｂの大きさが直径０．４ｍｍ、各半田ボール１２ｂのピッチが０．８ｍｍ程度である。
【００１９】
一方、ＩＣソケット１１は、大略すると、プリント配線板上に装着されるソケット本体１３を有し、このソケット本体１３上には、移動部材としての四角形の移動板１４がＸ方向に横動自在に配設され、この移動板１４を横動させることにより、ソケット本体１３に配設されたコンタクトピン１９が弾性変形されるようになっている。また、その移動板１４の上側には、上プレート１６がソケット本体１３に固定された状態で配設されると共に、これらの上側には、更に、四角形の枠形状の上部操作部材１７が上下動自在に配設されており、この上部操作部材１７を上下動させることにより、Ｘ字形リンク１８を介して前記移動板１４が横動させるようになっている。
【００２０】
より詳しくは、前記コンタクトピン１９は、図１等に示すように、バネ性を有し、導電性の優れた長板状のものが、上側が離間するように折り畳まれて、上側の一対の挟持片１９ａ,１９ｂで前記半田ボール１２ｂを挟持するようになっている。
【００２１】
このコンタクトピン１９は、下側が、図４等に示すように、ソケット本体１３に圧入され、このソケット本体１３の下面から下方にリード部１９ｃが突出され、このリード部１９ｃが、前記プリント配線板に電気的に接続されるようになっている。また、このコンタクトピン１９の、ソケット本体１３の上面から突出した前記挟持片１９ａ,１９ｂは、図７等に示すように、移動板１４及び上プレート１６の貫通孔１６ｂに挿入されている。
【００２２】
このコンタクトピン１９の一方の挟持片１９ａは、図１に示すように、平板状の挟持片本体１９ｐを有し、この挟持片本体１９ｐの上下方向に沿う側縁に沿って上方へ接触部１９ｅが突設されると共に、挟持片本体１９ｐの上下方向に沿う側縁における接触部１９ｅより下側の部位には、移動板１４により押圧される被押圧部１９ｄが突設される。そして、一方の挟持片１９ａの挟持片本体１９ｐは、この被押圧部１９ｄが押圧されることにより捻られて、この挟持片１９ａの接触部１９ｅが図８中部位Ｏをほぼ中心に回動動作して、半田ボール１２ｂに離接するように設定されている。また、他方の挟持片１９ｂは、平板状の挟持片本体１９ｑを有し、この挟持片本体１９ｑの上端部に接触部１９ｆが突設されるが、移動板１４にて押圧されるものではなく、弾性的に前記半田ボール１２ｂに接触されるようになっている。そして、両挟持片１９ａ、１９ｂは、半田ボール１２ｂの両側に接触されて、この半田ボール１２ｂを挟持するようになっており、半田ボール１２ｂの配列方向である縦列Ｙと横列Ｘに対して４５度傾いた方向に並んでいる。これにより、移動板１４がＸ方向に沿って移動された時に、コンタクトピン１９の一方の挟持片１９ａの接触部１９ｅの移動方向が、移動板１４の移動方向に対して斜め方向に設定されている。
【００２３】
さらに、上プレート１６は、四角形状を呈し、ソケット本体１３から突設された図示省略の複数の位置決めボスが、四角形の角部に形成された凹部に嵌合されることにより、ソケット本体１３に固定された状態で、前記移動板１４の上側に配設されている。この移動板１４には、前記位置決めボスが遊挿される遊挿部が形成されており、この遊挿部の大きさは、移動板１４の横動時にその位置決めボスに干渉せずに横動を許容する大きさに設定されている。そして、この上プレート１６には、図６に示すように、ＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂが挿入される多数の貫通孔１６ｂが、縦列Ｙと横列Ｘとに配列されて形成されている。この貫通孔１６ｂは、半田ボール１２ｂが挿入される円形部１６ｄと、前記一方の挟持片１９ａが挿入されてこの挟持片１９ａの変位を許容する第１切欠部１６ｅと、前記他方の挟持片１９ｂが挿入されてこの挟持片１９ｂの変位を許容する第２切欠部１６ｆとから構成されている。この円形部１６ｄの大きさは、半田ボール１２ｂの大きさの相違に対応して多少大きめに形成されている。また、この上プレート１６には、図２及び図４等に示すように、ＩＣパッケージ１２を載置するときの位置決めを行うガイド部１６ｃが、ＩＣパッケージ１２の各角部に対応して４カ所に突設されている。
【００２４】
さらにまた、上部操作部材１７は、図２及び図４に示すように、ＩＣパッケージ１２が挿入可能な大きさの開口１７ａを有する四角形の枠状を呈し、この開口１７ａを介してＩＣパッケージ１２が挿入されて上プレート１６上に載置されるようになっていると共に、この上部操作部材１７はソケット本体１３にスライド部１７ｂを介して上下動自在に配設されている。そして、図３及び図４に示すように、上部操作部材１７はソケット本体１３との間に配設されたスプリング２０により上方に付勢されている。
【００２５】
さらにまた、前記Ｘ字形リンク１８は、この実施の形態では、四角形の移動板１４の横動方向に沿う両側面部に配設されており、トグルジョイントを構成するようになっている。
【００２６】
具体的には、このＸ字形リンク１８は、図３に示すように、同じ長さの第１リンク部材２３と第２リンク部材２５とを有し、これらが中央連結ピン２７にて回動自在に連結されている。
【００２７】
そして、この第１リンク部材２３の下端部２３ａが、ソケット本体１３に下端連結ピン２９にて回動自在に連結される一方、第２リンク部材２５の下端部２５ａが、移動板１４の横動方向に沿う側面部の一方の端部に下端連結ピン３０にて回動自在に連結されている。また、これら第１,第２リンク部材２３，２５の上端部２３ｂ,２５ｂが上部操作部材１７に上端連結ピン３３,３４にて回動自在に連結されている。この第１リンク部材２３の上端部２３ｂには長孔が設けられ、この長孔を介して、上端連結ピン３３により、上部操作部１７に連結されている。また、ソケット本体１３には、図示省略のラッチが下端部の軸を中心に回動自在に配設されて、所定の位置にセットされたＩＣパッケージ１２の側縁部に係脱するように設定され、スプリングにより係止方向に付勢されている。そして、上部操作部材１７には、下降時に、そのラッチに摺動して離脱方向に回動させるカム部が形成されている。
【００２８】
次に、かかる構成のＩＣソケット１１の使用方法について説明する。
【００２９】
まず、予め、ＩＣソケット１１のコンタクトピン１９のリード部１９ｃをプリント配線板の挿通孔に挿入して半田付けすることにより、プリント配線板上に複数のＩＣソケット１１を配設しておく。
【００３０】
そして、かかるＩＣソケット１１にＩＣパッケージ１２を例えば自動機により以下のようにセットして電気的に接続する。
【００３１】
すなわち、自動機により、ＩＣパッケージ１２を保持した状態で、上部操作部材１７をスプリング２０の付勢力に抗して下方に押圧して下降させる。すると、この上部操作部材１７のカム部により、ラッチがスプリングの付勢力に抗して回動されることにより、このラッチがＩＣパッケージ１２挿入範囲から退避される。
【００３２】
これと同時に、Ｘ字形リンク１８を介して移動板１４がＸ方向に横動され、この横動により、移動板１４の押圧部１４ａにてコンタクトピン１９の挟持片１９ａの被押圧部１９ｄが押圧されて捻られ、接触部１９ｅが図８中部位Ｏをほぼ中心に矢印方向に回動されて変位される。この状態で、自動機からＩＣパッケージ１２が開放されると、ＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂが、上プレート１６の貫通孔１６ｂに挿入する。ここで、移動板１４を横動させるＸ字形リンク１８の動作について説明すれば、上部操作部材１７が下降されると、各リンク部材２３，２５の上端部２３ｂ,２５ｂが下方に押圧されて下降されることにより、各リンク部材２３，２５が回動し、第２リンク部材２５の下端部２５ａが横方向（図４中矢印方向）に移動する。これにより、移動板１４がＸ方向に横動されることとなる。
【００３３】
その後、自動機による上部操作部材１７の押圧力を解除すると、スプリング２０の付勢力により、この上部操作部材１７が上昇され、移動板１４が元の位置に復帰される。これで、コンタクトピン１９の一方の挟持片１９ａが弾性力により復帰し、この挟持片１９ａの接触部１９ｅがＩＣパッケージ１２の半田ボール１２ｂに接触すると共に、他方の挟持片１９ｂも半田ボール１２ｂに接触して、両挟持片１９ａ,１９ｂにて半田ボール１２ｂが挟持された状態で電気的に接続される。
【００３４】
これと同時に、上部操作部材１７が上昇されることで、ラッチがスプリングの付勢力にて回動されて、ＩＣパッケージ１２の側部を係止することにより、このＩＣパッケージ１２が保持されることとなる。
【００３５】
このようなものにあっては、移動板１４の移動方向（Ｘ方向）に対して、コンタクトピン１９の接触部１９ｅを斜めに移動させるようにしているため、この接触部１９ｅの変位量を確保することができる。すなわち、半田ボール１２ｂのＸ，Ｙ方向の配列ピッチが狭くなると、その接触部１９ｅの移動方向がＸ，Ｙ方向であると、その変位量が極めて短くなるのに対し、接触部１９ｅの変位方向をＸ，Ｙ方向に対して４５度傾けるようにすると、いわゆるデッドスペースを有効に利用することができ、変位量を確保することができる。
【００３６】
しかも、移動板１４の移動方向（Ｘ方向）に対して、コンタクトピン１９の接触部１９ｅを斜めに移動させるようにしているため、上プレート１６の貫通孔１６ｂ群の配列方向（Ｘ，Ｙ方向）を、外形が方形のＩＣソケット１１の各辺に沿わせることができる。その結果、従来と異なり、ＩＣソケット１１の外形を小型化できる。
【００３７】
また、この実施の形態では、コンタクトピン１９の一方の挟持片１９ａが捻られて、接触部１９ｅが部位Ｏを中心に回動するようになっているため、ワイピング効果が発揮されることとなる。しかも、挟持片１９ａを捻るようにすれば、図１中下方を中心に矢印Ｐ方向に撓むものと比較すると、挟持片１９ａの上端の上下の変位量を小さくでき、確実に半田ボール１２ｂを挟持できる。すなわち、変位量が大きく、この挟持片１９ａが斜めになった状態で、半田ボール１２ｂに接触すると、図１中矢印Ｎに示すように斜め上方に向かう力が半田ボール１２ｂに作用し、的確に半田ボール１２ｂを挟持できない虞がある。これに対して、挟持片１９ａを捻るようにすれば、挟持片１９ａ上端の変位量が小さく、この挟持片１９ａが斜めになって半田ボール１２ｂに接触することを抑制できるため、確実に半田ボール１２ｂを挟持できる。
【００３８】
さらに、弾性変形可能な両挟持片１９ａ，１９ｂで、半田ボール１２ｂの両側から挟持するようになっているため、半田ボール１２ｂの位置がズレた場合にも、両挟持片１９ａ，１９ｂにてセンタリングされると共に、両挟持片１９ａ，１９ｂが多少変位することにより、半田ボール１２ｂに無理な力が作用するようなことがない。ちなみに、半田ボール１２ｂを、一方の挟持片１９ａと、上プレート貫通孔１６ｂの内壁面とで挟持するようにすると、この内壁面の位置は変位しないことから、半田ボール１２ｂの位置がズレたときには、この半田ボール１２ｂ等に無理な力が作用する場合がある。
【００３９】
［発明の参考例１］
図１０には、この発明の参考例１を示す。
【００４０】
上記実施の形態１では、一方の挟持片１９ａが捻られるようにしているが、この発明の参考例１は、一方の挟持片１９ａの接触部１９ｅが図に示すように平行移動されるようになっている。すなわち、移動板１４に形成された押圧部１４ａが、移動板１４の移動方向（Ｘ方向）に対して傾斜して形成され、この押圧部１４ａが図中二点鎖線に示すように移動することにより、接触部１９ｅが平行移動されることとなる。
【００４１】
他の構成及び作用は実施の形態１と同様である。
【００４２】
［発明の参考例２］
図１１には、この発明の参考例２を示す。
【００４３】
上記実施の形態１及び参考例１は、「電気部品用ソケット」として、電気部品をソケット上面の開口部から挿入する、いわゆるオ−プントップタイプのＩＣソケット１１にこの発明を適用したものであるが、この発明の参考例２は、電気部品を搭載台に載置し、その上から電気部品を押さえ込む蓋を回動可能に備える、いわゆるクラムシェルタイプのＩＣソッケトに適応させたものである。
【００４４】
すなわち、ソケット本体３８上に移動板１４と上プレ−ト４１とを設置し、この上プレ−ト４１の上面には蓋３９が回動可能に設置され、その蓋３９の連結部３７が連結ピン３６を介し、移動板１４と上プレ−ト４１とを連結している。一方、移動板１４と上プレ−ト４１の他端側も、リンク部材３５及び連結ピン４０により連結されている。ここで、蓋３９を回動させると、移動板１４は、連結部３７及びリンク部材３５の作用により、ソケット本体３８に対して横方向に移動し、実施の形態１、参考例１同様、移動板１４の移動方向（Ｘ方向）に対し、コンタクトピン１９の挟持片１９ａ（図示せず）が斜め方向に変位される。他の作用は実施の形態１及び参考例１と同様である。
【００４５】
なお、上記実施の形態１、並びに、参考例１及び２では、「電気部品用ソケット」としてＩＣソケット１１に、この発明を適用したが、これに限らず、他の装置にも適用できることは勿論である。また、コンタクトピンに一対の挟持片を設けて、端子を両側から挟持するようにしているが、片側からのみ接触させるものでも良い。さらに、コンタクトピンが接触される電気部品の端子は、上記のような球状の半田ボール１２ｂに限らず、棒状のものでも良い。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載の発明によれば、移動部材の移動方向に対して、コンタクトピンの接触部を斜めに移動させるようにしているため、この接触部の変位量を確保することができると共に、コンタクトピン接触部群の配列方向（Ｘ，Ｙ方向）を、外形が方形の電気部品用ソケットの各辺に沿わせることができる。その結果、従来と異なり、電気部品用ソケットの外形を小型化できる。
また、コンタクトピンが捻られることにより、このコンタクトピンの接触部が回動するように変位するため、ワイピング効果を発揮できると共に、コンタクトピンを捻るようにすれば、単純に撓むものと比較すると、コンタクトピンの上端の上下の変位量を小さくできる。従って、このコンタクトピンが斜めになった状態で端子に接触するのを抑制でき、斜め上方に向かう力が端子に作用するのを抑制できる。
さらに、弾性変形可能な挟持片で、端子の周囲から挟持するようになっているため、端子の位置がズレた場合にも、各挟持片にてセンタリングされると共に、各挟持片が多少変位することにより、端子に無理な力が作用するようなことがない。
【００５０】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の効果と同様な効果が得られる、という実用上有益な効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係るコンタクトピンや半田ボール等を示す斜視図である。
【図２】同実施の形態１に係るＩＣソケットの平面図である。
【図３】同実施の形態１に係るＩＣソケットの正面図である。
【図４】同実施の形態１に係るＩＣソケットの断面図である。
【図５】同実施の形態１に係るＩＣソケットの右側面図である。
【図６】同実施の形態１に係る上プレートの貫通孔,半田ボール及びコンタクトピン等の関係を示す平面図で、（ａ）はコンタクトピンの一方の挟持片が半田ボールから離間した状態を示す図、（ｂ）はコンタクトピンの両挟持片で半田ボールを挟持した状態を示す図ある。
【図７】同実施の形態１に係る図６の断面図で、（ａ）は図６のＡ−Ａ線,（ｂ）は図６のＢーＢ線に沿う断面図である。
【図８】同実施の形態１に係る作用を示す説明図である。
【図９】同実施の形態１に係るＩＣパッケージを示す図で、（ａ）はＩＣパッケージの正面図、（ｂ）は同ＩＣパッケージの底面図、（ｃ）は半田ボールの配列状態を示す図である。
【図１０】この発明の参考例１に係るコンタクトピンと半田ボールとの作用を示す平面図である。
【図１１】この発明の参考例２に係る斜視図である。
【符号の説明】
11 ＩＣソケット（電気部品用ソケット）
12 ＩＣパッケージ（電気部品）
12b 半田ボール（端子）
13 ソケット本体
14 移動板
14a 押圧部
16 上プレート
16b 貫通孔
17 上部操作部材
18 Ｘ字形リンク（リンク機構）
19 コンタクトピン
19a,19b 挟持片
19e 接触部

Claims

コンタクトピンが配設されたソケット本体上に、前記コンタクトピンを変位させる移動部材が移動自在に配設され、又、該移動部材を移動させるための作動手段を備え、該作動手段により、前記移動部材を移動させて前記コンタクトピンを変位させることにより、電気部品の端子が前記コンタクトピンと非圧接状態で挿入され、前記移動部材が元の位置に復帰されて前記コンタクトピンの変位が解除されることにより、前記電気部品の端子に前記コンタクトピンの接触部を接触させて電気的に接続させるようにした電気部品用ソケットであって、
前記移動部材は、押圧部を有し、
前記コンタクトピンには、一方の挟持片と他方の挟持片とからなり、該各挟持片に前記接触部が形成された弾性変形可能な一対の挟持片が設けられ、
前記一方の挟持片は、平板状の挟持片本体の上下方向に沿う側縁に沿って上方へ前記接触部が突設されると共に、前記挟持片本体の前記上下方向に沿う側縁における前記接触部より下側の部位から前記押圧部によって押圧される被押圧部が突設され、
前記押圧部により前記被押圧部が押圧されると、前記一方の挟持片の挟持片本体が捻られ、前記一方の挟持片の接触部が回動して、前記一方の挟持片の接触部が前記他方の挟持片の接触部から遠ざかる方向に変位するように構成したことを特徴とする電気部品用ソケット。
前記一方の挟持片の前記平板状の挟持片本体と前記他方の挟持片の平板状の挟持片本体とが、平面視でハの字状になるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電気部品用ソケット。
前記電気部品の端子は略球状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気部品用ソケット。